[發明專利]一種水和水蒸氣焓熵值的在線計算方法

無效

• 申請號: 201110425624.4
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102495094A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 方彥軍;韓玲;李昕
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00;G01K17/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于熱力系數的計算方法，尤其涉及一種水和水蒸氣焓熵值的在線計算方法。

背景技術

水蒸氣是人類在熱能間接利用中應用最早的工質。蒸氣距液態較近，微觀粒子之間作用力大，分子本身也占據了相當的體積，而且在工作過程中往往有氣液間的集態變化。因此，蒸氣不能作為理想氣體來對待，它的物理性質較理想氣體復雜得多，它的狀態方程、熱力性能、焓和熵的計算式都不像理想氣體的計算式那樣簡單。蒸氣的工程計算一般是直接查取為工程計算編制的蒸氣熱力性質圖表或電算調用蒸氣熱力性質子程序，其熱力過程的計算分析也只能依據熱力學基本定律和熱力性質圖表進行。

目前蒸氣的工程計算中，涉及到水和水蒸氣焓熵值的計算通常有兩種方法。第一種是直接通過水和水蒸氣焓熵圖查詢得到。焓熵圖，又稱h-s圖，是熱工上使用較廣的一種以焓為縱坐標、以熵為橫坐標的水蒸氣線圖。該方法能夠較為準確的查詢水和水蒸氣熱力參數，但是由于其操作的限制，只能應用于進行簡單的熱工過程計算中。

第二種方法則是將水和水蒸氣熱物性計算編制成水和水蒸氣熱力性質計算軟件。已知飽和水、飽和蒸氣、過熱蒸氣的1個或2個熱力參數值（如壓力、溫度），可立即查詢焓值、熵值、比容、比熱、普朗特數等參數值。運用此方法，首先需在PC機上安裝水和水蒸氣熱物性計算軟件，在使用時還需要手動輸入工質的熱力參數。該方法的局限性在于計算結果的準確性取決于對軟件的選擇，并且過程繁復，操作性差。

上述兩種計算水和水蒸氣焓熵值的方法，僅僅是根據已有的離線數據手動獲取，或在計算機應用程序中通過手動輸入水和水蒸氣測量參數獲得，而無法在線獲得，從而導致無法實時獲取水和水蒸氣的焓熵值。在實際工業生產中，對以水和水蒸氣作為工質的生產過程，諸如基于Symphony的嵌入式火電廠機組在線性能監測，離線的水和水蒸氣焓熵值確定方法不能實時獲得需要的熱力參數，從而無法完成對整個機組的在線性能計算。

發明內容????

針對上述存在的問題，本發明提供了一種水和水蒸氣焓熵值的在線計算方法，該方法可實現實時計算水和水蒸氣焓熵值，此外，還具有精度高、計算耗時少、以及適用范圍寬的特點。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種水和水蒸氣焓熵值的在線計算方法，包括以下步驟：

S1、獲取在線水和水蒸氣熱力參數：溫度T和壓力P，若所獲取的在線水和水蒸氣的溫度T為攝氏溫度，則將其轉換為開氏溫度；

S2、若步驟S1所得水和水蒸氣的溫度T滿足條件????????????????????????????????????????????????，則執行步驟S3；?若步驟S1所得水和水蒸氣的溫度T滿足條件，則執行步驟?S4；?若步驟S1所得水和水蒸氣的溫度T滿足條件，則執行步驟S6；若步驟S1所得水和水蒸氣的溫度T滿足條件，則執行步驟S8；?

S3、根據步驟S1所得水和水蒸氣的溫度T求取飽和線上的飽和壓力P12，比較步驟S1所得水和水蒸氣壓力P與P12，若P>P12，則執行步驟S5；否則執行步驟S6；

S4、根據步驟S1所得水和水蒸氣的溫度T和B23方程求出邊界壓力P23，比較步驟S1所得水和水蒸氣壓力P與P23，若P>P23，則執行步驟S7；否則執行步驟S6；

S5、水和水蒸氣位于區域1，根據步驟S1所得水和水蒸氣溫度T和壓力P、及區域1公式在線計算水和水蒸氣焓熵值并輸出；

S6、水和水蒸氣位于區域2，根據步驟S1所得水和水蒸氣溫度T和壓力P、及區域2公式在線計算水和水蒸氣焓熵值并輸出；

S7、水和水蒸氣位于區域3，根據步驟S1所得水和水蒸氣溫度T和密度、及區域3公式在線計算水和水蒸氣焓熵值并輸出；

S8、水和水蒸氣位于區域5，根據步驟S1所得水和水蒸氣溫度T和壓力P、及區域5公式在線計算水和水蒸氣焓熵值并輸出。

???步驟S1中水和水蒸氣熱力參數溫度T和壓力P由傳感器采集得到。